Способ регулирования возбуждения синхронного генератора Советский патент 1990 года по МПК H02P9/14 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике для автоматического управления энергетическими системами.

Цель изобретения - повышение динамической устойчивости.

На фиг.1 приведен алгоритм реализации способа с использованием вычислительной техники; на фиг.2 и 3 - схема устройства для реализации предлагаемого способа.

На этапе 1 (фиг.1) определяются условия, сопутствующие возникновению режима наброса нагрузки путем проверки отсутствия переходного процесса измерением модулей экстремяльньтх чений отклонений частоты if и сравнением их с заданной величиной

ext

При превьш1ении значений А f

естественными флюктуациями в сигнале отклонения частоты принимается решение, что условий для распознавания режима Наброс нагрузки не существует и расчет передается на этап 10 с последующим обнулением флагов, фиксирующих этот режим (этап 13), При

. , ,.ext

iur,v , на этапе 2 определяется

изменение активной составляющей тока генератора. Если это изменение превышает заданную величину f. расчет

CD

о

00

ел

ГС

передается на этап 3, на который определяется знак отклонения частоты напряжения генератора. Если величина отклонения частоты имеет отрицательHbBi знак на этапе

и

10

15

20

25

превьшает уставку с а, то 4 фиксируется наличие реяси- ма наброса нагрузки в энергосистеме,

фяаг фиксации этого режима устанавливается в состояние 1. Далее на этапе 5 определяется состояние фла

га изменения коэффигщентов (К,,) по частотным каналам„ Если этот флаг равен нулю, т.е. коэффициенты по частотным каналам Kuf и K,f не менялись для этого режима, то на этапе 6 в промежуточные ячейки памяти зано- ,

сятся значения текущих коэффициентов К if ; и , существующие до момента фиксации режима наброса нагрузки. Затем на этапах 7 и 8 устанавливаются в каналах Kuf и отрицательные значения этих коэффициентов (-K Af и ). После установки коэффициентов К Д и K,f для регулирования возбуждения в режиме наброса нагрузки флаг F,j ycTa- навливается в состояние 1 (этап 9), сигнализируя о том, что нужные коэффициенты КЛ и уже установлены, зо после чего расчет передается на этап 10, Расчет передается на. этап 10 также в случае невьшолнения условий, определяемых на этапах 2, 3 и 5,

На этапе 10 определяется состояние флага фиксации режима наброса нагрузки 7 ц р и если F it установлен в состояние 1., то на этапе 11 определяется момент достижения отклонением частоты переходного процесса своего экстремального значения

. /г exi „. .ext

Qi . .После достижения Дг; на

этапе 12 устанавливаются значения коэффициентов частотных каналов K&f j и K,f j равными значениями К (H K,(,запомненным до момента возник- новения режима наброса нагрузки, а на этапе 13 устанавливаются флаги Ff,,;, в состояние О, сигнал:и- зируя, что режим наброса .нагрузки окончился и коэффициенты Kuf; и Kjfl соответствзлот своим исходным значениям.

Устройство для регулирования воз- бужденияв режиме набросанагрузки (фиг.2) содержит генератор 14 тактовых импульсов,подключенный на входы блоков 15 и 16 памяти, имеющих в своем

35

40

50

i5

0

5

0

5

о

5

0

0

составе квантователи уровня входных сигналов„ Выходы блока 15 памяти подключены через блок 17 разности к одному из входов блока триггера Шмидта 18, на другой вход которого подключен блок 19 уставки, задающий величину -. Прямой выход блока 18 подключен к одному из входов элемента И 20 другой вход которого соединен с одним из выходов блока 16 через прямой выход триггера Шмидта 21. На другой вход блока 21 подключен блок 22 уставки, задающий величину . Выход элемента И 20 подключен к одному из входов элемента И 23 через триггер 24. Другой вход элемента И 23 подключен к инверсному выходу триггера 25, а прямой выход элемента И,23 - к одному из входов этого триггера 25 и первому входу блока 26 выполняющему функции элемента И, другой вход блока 26 соединен с выходом блока 24. С этим же выходом соединен первый вход блока 27, выполняющего функции элемента И, другой вход блока 27 связан с инверсным выходом триггера 25. Другие входы триггеров 24 и 25 связаны с выходом блока 14, третьи входы триггеров 24 и 25 - с выходом элемента И 28, один из входов которого подключен к выходам блока 16 через блок выявления экстремума сигнала 29, вырабатьтающего короткие импульсы при прохождении этого сигнала через нуль. Другой вход элемента 28 сйязан с выходом блока 24,, а третий вход элемента 28 подключен к выходу трехвходового элемента ИЛИ 30. Один из входов элемента 30 подключен к инверсному выходу, блока 21 другой вход - к инверсному выходу блока 18. третий вход - к инверсному выходу элемента 23. Выход элемента 28 объединен через свои разделительные диоды с выходом триггера ПЫидта 31, на один из входов которого подключен блок 32 уставки, задающий 5, которая определяется величиной флуктуации сигнала в нормальном режиме.Один из входов блока памяти 33 связан с выходом элемента 26, другой вход - с выходом блока 14, третий вход - с выходом блока 34 памяти, а четвертый вход - с выходом блока 35 памяти. Один из входов блока 34 подключен к соответствующему выходу блока 33, другой вход блока 34 соединен с выходом блока 36 уставки, за;

дающего отрицательное значение коЪф- фициента - К f. Один из входов блока 35 подключен к соответствующему . выходу блока 33 другой вход блока 35 соединен с выходом блока 37 уставки, задающего отрицательное значение коэффициента - к Д. Третьи входы блоков 34 и 35 объединены друг с другом и с выходом блока 27. Четвертые входы блоков 34 и 35 об.ъе динены друг с другом и связаны с выходами элемента 31 и 28. Пятые входы блоков 34 и 35 объединены друг с другом с выходом блока 14. ,Связь триггера 25 с блоком 27 осуществлена через линию 38 за- держки.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 14 тактовых импульсов работает с заданной частотой, вьща- вая однополярные прямоугольные импульсы, под воздействием которых в блоках памяти 15 и 16 происходит квантование входных сигналов активной составляющей тока генератора I и отклонение частоты напряжения генератора f соответственно. Блок 15 памяти на своих выходах имеет теку- щее значение 1,; и предьщущее значение IQ;( .Эти значения поступают на входы блока 17 разности, в котором определяется изменение значений а Icj-I-fR триггере Шмидта - .18 это значение AIQ; сравнивается с заданной велихшной б2.(19) и н случае превышения величиной UIQ; значения уставки на прямом выходе тригге

ра ПЬ1идта 18 устанавливается состоя- ние 1, которая подается на один из входов элемента И 20. На другой вход этого элемента подается сигнал с прямого выхода триггера Шмидта 21, на. выходе которого з станавливается 1 в , если отрицательное значе- . ние ДГ меньше заданного значения 63(22). Если на входах элемента 20 присутствуют 1 с выходов триггеров Шшадта 18 и 21, триггер 24 по своему входу Устаноь установится в состояние .1, фиксируя наличие режима наброса нагрузки. Под воздействием этого сигнала срабатьгоает элемент И 23, так как на другом входе этогЬ элемента также имеется 1, посколь-ь ку исходное значение инверсного вы- хода триггера 25 также 1, Под воздействием сигнаттов -с выхода блока 24

1603520

о J5

20

25 30 35

и выхода блока 23 по каналам Запись на выходе блока 26 устанавливается 1. Это состояние на выходе блока 26 сохраняется до прихода следующего тактового импульса (ТИ), под воздействием которого в следующем такте на инверсном выходе триггера 25 устанавливается О. На выходе блока 26 1 исчезает.

Такая последовательность прохояще- ния сигнала возможна лищь при отсутствии переходного процесса, фиксируемого по результатам сравнения с помощью триггера Шмидта 31, модулей экстремальных значений отклоне- .ния частоты электромеханического процесса /&f /с пороговой величиной С(5 определяемой величиной флюктуащш сигнала uf в нормальном режиме и задаваемой блоком 32 уставки.

Когда /if- /3fj, триггер Шмидта 31 срабатывает, блокируя по каналам Сброс, работу указанного тракта.

Если /Af ; / 61 , то под воздействием сигнала Запись и ти блок,33 памяти запоминает исходные значения Kifncx и ,,cx K,f ;, существовавшие до фиксации режима зшбро- са нагрузки. Запись в блоке 34 и 35 памяти отрицательных значений (блок 36) и -К (блок 37) происходит под воздействием разрешающего сигнала Установ и наличия ТН. Значения и , записанные в блоках 34 и 35,

5

О

J используются при формировании выходного сигнала регулятора возбуждения.

В режиме наброса нагрузки коэффициенты K,f Kuf со своими отрицательными значениями- сохраняются в блоках 34 и 35 до тех пор, пока от- . клоненне частоты Д - не достигнет своего отрицательного экстремума, что фиксируется при помощи блока 29 выявления экстремума, вырабатывающего короткий импульс при переходе первой 0 производной частоты f через нуль из области отрицательных в область положительных значений f . Этот короткий импульс переводит элемент И 28 по выходному каналу Перезапись в состояние /М, поскольку на других входах этого элемента 28 также присутствует 1 с вькода триггера 24, фиксирующего наличие режима наброса нагрузки, и с выхода.элемента ИЛИ 30,

1меющего по крайней мере на одном из своих входов сигнал инверсных , выходов элемента 23 и блоков 21 и 18. При установлении 1 на выходе элемен та 28 (канал Перезапись) происходит установка триггеров 24 и 25 в исходное положение, при котором на ах прямых выходах устанавливается состояние О, Под воздействием сиг- нала по каналу Перезапись в блоки $4 и 35 памяти происходит пареза- йись в эти блоки исходных значений K,f n(vy и KAf,cxC выходов блока 33 памяти, соответствующих значениям K(f и Kfcf, существовавшим до возникновения режима наброса нагрузки. Блокировка от повторной перезаписи : этих коэффициентов осуществляется с помощью введения на один из входов элемента 28 сигнала с вык.ода триггера 24, фиксирующего нгшичие наброса на- грузки.

Формула изобретения

1. Способ регулирования возбуждения синхронного генератора, согласно которому в дополнение к пропорциональному регулированию измеряют от- клонение частоты и ее первую производную, которые с заданными коэффици- ентами усиления используют в качестве стабилизирующих параметров, фиксируют режзям наброса нагрузки в прием ной системе и осуществляют форсирование возбуждения., о т л и ч а ю щ и й- с я тем-, что, с целью повышения динамической устойчивости, гдЛя выявления режима наброса нагрузки измеряют мо- дули экстремальных значений отклонения частоты переходного процессаj сравнивают их с заданной уставкой

которая- выбрана из условия превьше- ния уровня флюктуации отклонения частоты в нормальном режиме, и если измеренные модули экстремальных значений отклонения частоты переходного процесса меньше заданной уставки, то измеряют текущие значения отклонения частоты и активной составляющей тока статора генератора, запоминают его и предыдущее значения, опре- деляют разность между ними, сравнивают полученную разность с заданной уставкой и в случае превьшения значением разности заданной уставки сравнивают текущее значение отклонения частоты с заданной отрицательной уставкой и при превьшении текущим значением отклонения частоты этой уставки фиксируют наличие режима наброса нагрузки, окончание которого фиксируют в момент достижения отклонением частоты своего отрицательного экстремального значения, лосле окончания режима наброса нагрузки снимают форсирование возбуждения.

2; Способ по П.1, отличающийся тем, что в момент фикса- 1ЩК режима наброса нагрузки запоминают исходные заданные значения коэффициентов усиления стабилизирующих параметров, а форсирование возбуждения осуществляют в результате ис- пользования отрицательных значений коэффициентов усиления стабилизируы- ПЦ1Х параметров, причем при окончании режима наброса нагрузки снятие форсирова1-шя осуществляют в результате замены отрицательных значений коэффициентов усиления стабилизи- рую1Г5 х параметров на их запомненные ранее значения.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение динамической устойчивости. Указанная цель достигается за счет фиксации режима наброса нагрузки по факту одновременного снижения частоты и увеличения активной составляющей тока статора генератора, после чего в законе управления возбуждением генератора используются отрицательные коэффициенты усиления частотных стабилизирующих каналов, заменяемые на исходные при окончании режима наброса нагрузки. Фиксация окончания режима наброса нагрузки осуществляется по моменту достижения отклонением частоты своего экстремального отрицательного значения, после чего режим наброса нагрузки считается законченным и в закон регулирования вводятся занесенные в память исходные значения коэффициентов усиления частотных каналов, определенные до момента фиксации режима наброса нагрузки. Причем описанная процедура по определению режима наброса нагрузки осуществляется только в случае отсутствия переходного процесса путем сравнения модулей измеренных экстремальных значений отклонения частоты с заданной пороговой величиной. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

la

35

K&ft

4j

fjcx

Запись

7и

K&fucg

37

l smUHoS

.Ж ёЗЭШГ

Составитель КоФотина .. Редактор ЛаПчолинская Техред МоДндьж Корректор ЛьПилипенко

ааказ .3393

Тираж 449

ВНЙШШ Государственного комитета по и-зобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва Ж-35(, Раушская наб., д, 4/5

Звпиа

.Kffun

J4

fifi

тИ

TH

tl I

35

Ktfi

Подписное